Staphylococcus aureus growth delay after exposure to low fluencies of blue light (470 nm) / Atraso no crescimento de Staphylococcus aureus após exposição à baixas fluências de luz azul (470 nm)

Antibiotic resistance is one of the greatest challenges to treat bacterial infections worldwide, leading to increase in medical expenses, prolonged hospital stay and increased mortality. The use of blue light has been suggested as an innovative alternative to overcome this problem. In this study we analyzed the antibacterial effect of blue light using low emission parameters on Staphylococcus aureus cultures. In vitro bacterial cultures were used in two experimental approaches. The first approach included single or fractionated blue light application provided by LED emitters (470 nm), with the following fluencies: 16.29, 27.16 and 54.32 J/cm2. For the second approach a power LED (470 nm) was used to deliver 54.32 J/cm2 fractionated in 3 applications. Our results demonstrated that bacterial cultures exposed to fractionated blue light radiation exhibited significantly smaller sizes colonies than the control group after 24 h incubation, however the affected bacteria were able to adapt and continue to proliferate after prolonged incubation time. We could conclude that the hypothetical clinical use of low fluencies of blue light as an antibacterial treatment is risky, since its action is not definitive and proves to be ineffective at least for the strain used in this study.

A resistência a antibióticos é um dos maiores desafios para o tratamento de infecções bacterianas em todo o mundo, levando ao aumento de despesas médicas, prolongamento da internação hospitalar e aumento da mortalidade. O uso da luz azul tem sido sugerido como uma alternativa inovadora para superar esse problema. Neste estudo, analisamos o efeito antibacteriano da luz azul usando parâmetros de baixa emissão em culturas de Staphylococcus aureus. Culturas bacterianas foram usadas em duas abordagens experimentais in vitro. A primeira abordagem incluiu o uso da aplicação única ou fracionada de luz azul fornecida por emissores de LED (470 nm), com as seguintes fluências: 16,29, 27,16 e 54,32 J/cm2. Para a segunda abordagem, um LED de potência (470 nm) foi usado para fornecer 54,32 J/cm2 fracionado em 3 aplicações. Nossos resultados demonstraram que as culturas bacterianas expostas à radiação de luz azul fracionada exibiram colônias de tamanhos significativamente menores do que o grupo controle após 24 h de incubação, no entanto, as bactérias afetadas foram capazes de se adaptar e continuar a proliferar após um tempo prolongado de incubação. Podemos concluir que o uso clínico hipotético de baixas fluências de luz azul como tratamento antibacteriano é arriscado, pois sua ação não é definitiva e mostra-se ineficaz, pelo menos para a cepa utilizada neste estudo.

Staphylococcus aureus growth delay after exposure to low fluencies of blue light (470 nm)

Abstract Antibiotic resistance is one of the greatest challenges to treat bacterial infections worldwide, leading to increase in medical expenses, prolonged hospital stay and increased mortality. The use of blue light has been suggested as an innovative alternative to overcome this problem. In this study we analyzed the antibacterial effect of blue light using low emission parameters on Staphylococcus aureus cultures. In vitro bacterial cultures were used in two experimental approaches. The first approach included single or fractionated blue light application provided by LED emitters (470 nm), with the following fluencies: 16.29, 27.16 and 54.32 J/cm2. For the second approach a power LED (470 nm) was used to deliver 54.32 J/cm2 fractionated in 3 applications. Our results demonstrated that bacterial cultures exposed to fractionated blue light radiation exhibited significantly smaller sizes colonies than the control group after 24 h incubation, however the affected bacteria were able to adapt and continue to proliferate after prolonged incubation time. We could conclude that the hypothetical clinical use of low fluencies of blue light as an antibacterial treatment is risky, since its action is not definitive and proves to be ineffective at least for the strain used in this study.

Resumo A resistência a antibióticos é um dos maiores desafios para o tratamento de infecções bacterianas em todo o mundo, levando ao aumento de despesas médicas, prolongamento da internação hospitalar e aumento da mortalidade. O uso da luz azul tem sido sugerido como uma alternativa inovadora para superar esse problema. Neste estudo, analisamos o efeito antibacteriano da luz azul usando parâmetros de baixa emissão em culturas de Staphylococcus aureus. Culturas bacterianas foram usadas em duas abordagens experimentais in vitro. A primeira abordagem incluiu o uso da aplicação única ou fracionada de luz azul fornecida por emissores de LED (470 nm), com as seguintes fluências: 16,29, 27,16 e 54,32 J/cm2. Para a segunda abordagem, um LED de potência (470 nm) foi usado para fornecer 54,32 J/cm2 fracionado em 3 aplicações. Nossos resultados demonstraram que as culturas bacterianas expostas à radiação de luz azul fracionada exibiram colônias de tamanhos significativamente menores do que o grupo controle após 24 h de incubação, no entanto, as bactérias afetadas foram capazes de se adaptar e continuar a proliferar após um tempo prolongado de incubação. Podemos concluir que o uso clínico hipotético de baixas fluências de luz azul como tratamento antibacteriano é arriscado, pois sua ação não é definitiva e mostra-se ineficaz, pelo menos para a cepa utilizada neste estudo.

Utilização de PCR-multiplex para identificação de Staphylococcus aureus e avaliação da resistência à oxacilina e mupirocina / Multiplex PCR use for Staphylococcus aureus identification and oxacillin and mupirocin resistance evaluation

Oxacillin-resistant Staphylococcus aureus represents a serious problem in hospitals worldwide, increasing infected patients? mortality and morbidity and raising treatment costs and internment time. In this study, the results of using the Multiplex PCR technique to amplify fragments of the genes femA (specific-species), mecA (oxacillin resistance) and ileS-2 (mupirocin resistance) were compared with those of tests conventionally used to identify S. aureus isolates and ascertain their resistance to drugs. Fifty S. aureus strains were isolated from patients receiving treatment at UNOESTE University Hospital in Presidente Prudente, SP, Brazil. The 686 bp fragment corresponding to the gene femA was amplified and detected in all the isolates. On the other hand, the 310 bp fragment corresponding to the mecA gene was amplified in 29 (58%) of the isolates. All of the isolates showed sensitivity to mupirocin in the agar diffusion test, which was corroborated by the lack of any amplicon of the 456 bp fragment corresponding to the ileS-2 gene, in the PCR bands. The conventional tests to identify S. aureus and detect resistance to oxacillin and mupirocin showed 100% agreement with the PCR Multiplex results. The use of techniques for rapid and accurate identification of bacteria and assessment of their resistance may be valuable in the control of infection by resistant strains, allowing the rapid isolation and treatment of an infected patient. However, the results demonstrate that traditional phenotypic tests are also reliable, though they take more time.

Staphylococcus aureus resistente à oxacilina representa um problema grave em hospitais de todo o mundo, aumentando a morbidade e mortalidade de pacientes infectados e, elevando os custos do tratamento e tempo de internação. Neste trabalho, foram comparados os resultados da técnica de PCR Multiplex para amplificação dos fragmentos dos genes femA (espécie-específico), mecA (resistência à oxacilina) e ileS-2 (resistência à mupirocina) com os resultados da identificação e testes convencionais para avaliação da resistência. Cinqüenta S. aureus foram isolados de pacientes atendidos no Hospital Universitário "Dr. Domingos Leonardo Cerávolo" da Unoeste, em Presidente Prudente, SP, Brasil. Houve amplificação do fragmento 686 pb, correspondente ao gene femA para todos os isolados. Por outro lado, houve amplificação do fragmento 310 pb correspondente ao gene mecA em 29 (58%) dos isolados. Todos os isolados mostraram sensibilidade à mupirocina observados no teste da difusão em ágar, e também pela ausência de amplificação do fragmento 456 pb, correspondente ao gene ileS-2. Os resultados dos testes convencionais para identificação de S. aureus e avaliação de resistência à oxacilina e mupirocina mostrou 100% de concordância com os resultados da PCR Multiplex. A utilização de técnicas mais rápidas e precisas para identificação e avaliação de resistência pode ser valiosa para o controle de infecção por cepas resistentes, permitindo rápido isolamento e tratamento do paciente. Entretanto os resultados demonstram que testes fenotípicos tradicionais também são confiáveis, apesar do maior tempo de execução.

Identificação de Enterobacter spp. através de técnicas convencionais e do sistema semi-automatizado Microscan (Autoscan-4) / Identification of Enterobacter spp. by conventional techniques and automated system Microscan (Autoscan-4)

Cento e noventa e cinco (195) cepas de enterobacter spp., isoladas de diversos materiais clínicos - urina, fezes, ponta de cateter, hemocultura, aspirado traqueal, fluido vaginal, ferida - foram submetidas à identificação através de provas bioquímico-fisiológicas clássicas e também, através de painéis NegCombo 20 do sistema semi-automatizado Micro-Scan-autoScan-4 (Dade Behring Inc., West Sacramento, CA, USA). As amostras eram provenientes de pacientes atendidos no Laboratório de Análises Clínicas da Faculdade de Farmácia e Bioquímica da UNOESTE, Presidente Prudente, SP e de pacientes internados no Hospital Universitário Domingos Leonardo Cerávolo, pretencente à mesma Instituição. Do total de cepas testadas, 191 (97,9%) apresentaram identificação considerada concordante entre os dois métodos utilizados; 4 cepas (2,1%) apresentaram identificação discordante, ou seja, o gênero foi diferente em cada método. Através deste estudo concluiu-se que ambos os métodos utilizados para a identificação de Enterobacter spp. apresentam vantagens e desvantagnes relacionadas ao custo, facilidade de execução, rapidez, confiabilidade entre outras características. Além disso, nossos resultados mostram que a identificação de Enterobacter spp. pode ser realizada por métodos convencionais, sem prejuízo da confiabilidade